AANGEPASTE FREQUENTIE STABILISATOR VOOR PSK31
ONTVANGST MET DE EENVOUDIGE ONTVANGER
(2008)
CLICK HERE FOR THE ENGLISH VERSION
Eenvoudige SSB-CW ontvanger met een frequentie
stabilisator voor PSK31 ontvangst en fijnafstemming.
De nieuwe versie van de ontvanger met fijnafstemming, 30 meter
band en aansluiting voor de geluidskaart van de PC.
big diagram
Aangepaste eenvoudige frequentie stabilisator en VFO.
De frequentie stabilisator met fijnafstemming.
big diagram
Het principe van deze stabilisator is heel eenvoudig:
Eigenlijk is het geen frequentie regeling maar een fase regeling. De D-ingang van een D-flipflop wordt aangesloten op het VFO signaal. De klok-ingang op het kloksignaal van 976 Hz. Op de opgaande flank van het kloksignaal neemt de uitgang de waarde van de D-ingang over. Dus een "1" wanneer de klokpuls tijdens de positieve helft van de sinus van het VFO signaal komt, een "0" wanneer de klokpuls tijdens de negatieve helft van de sinus van het VFO signaal komt. De uitgang van de D-flipflop regelt via een soort PLL regelfilter de VFO frequentie bij.
Ontvangst van het 10 MHz ijksignaal zonder stabilisator gedurende twee minuten. Verloop al 60 Hz! |
Ontvangst van het 10 MHz ijksignaal met stabilisator gedurende een half uur. Verloop maar 2 tot 3 Hz! |
Zonder frequentie stabilisator verliep de ontvanger ongeveer 60 Hz in twee minuten, soms al 10 tot 20 Hz in een paar seconden. Met frequentie stabilisator was het verloop in een half uur 2 tot 3 Hz op 10 MHz! Dit verloop kon heel eenvoudig worden gemeten door de ontvanger af te stemmen op het 10 MHz signaal van mijn eenvoudige frequentie standaard en de frequentie van het laagfrequent signaal te meten met de geluidskaart van de PC en een audio spectrum analyzer programma.
Het lusfilter van de regeling
Het is een eenvoudig regeling, vergelijk het met een snelheidsregeling die twee standen kent: Volgas of keihard remmen. Daarom moet de regeling vertraagd en gedempt worden in het lusfilter. Kies de waarde van Rx en Cx zodanig dat de regeling stabiel is en er weinig rare bijgeluiden hoorbaar zijn bij ontvangst van CW signalen. Wanneer je het kloksignaal van Q14 gebruikt, kun je in kleinere stappen afstemmen. Wel stabiliseert de schakeling dan minder goed en moet Cx 100 uF worden en Rx een waarde hebben tussen de 68 en 120 ohm. Maar dat kan in een andere schakeling wel weer heel anders zijn!
De eerste experimenten waren geen succes en het project heeft dan ook een hele tijd in de kast gelegen. De oplossing was eenvoudig, ik had verkeerde waarden voor Cx en Rx gekozen waardoor de regeling niet werkte.
De lock indicator met twee ledjes.
Verdraai de potentiometer zo dat ze even fel branden.
Dan staat de stabilisator in het midden van het regelbereik.
Een VCO zonder varicap
Uiteraard moet de VFO bijgeregeld kunnen worden en dan denken we al snel aan het toepassen van een varicap. Maar het kan ook anders (en simpeler!).
Fijnafstemming bleek heel eenvoudig gerealiseerd te kunnen worden door de basis instelling van de VFO transistor T2 een beetje te varieren met behulp van een weerstand van 1M ohm en een potentiometer van 10k ohm. Het afstembereik is ongeveer 60 kHz. Gek genoeg was dit op iedere band ongeveer gelijk! Waardoor de frequentie variatie wordt veroorzaakt is mij niet duidelijk. Misschien door varicap eigenschappen van de transistor maar misschien ook door variatie van de versterking. Deze methode om de frequentie te varieren zonder gebruik te maken van een varicap diode wordt hier gebruikt om de VFO frequentie bij te regelen door frequentie stabilisator!
Gratis frequentie marker generator! Eenvoudig door een
een pin van de 74HC4060 met een schroevedraaier aan te raken!
Afstemmen op andere frequenties kun je op de volgende manier doen: wil je op 10140 kHz afstemmen, zet dan de schroevedraaier op pin 4 en stem zero-beat af op 10125 kHz. Laat op de PC een audio spectrum programma draaien en verstem de ontvanger zodanig dat je het 10125 kHz signaal op 14 kHz in het audio spectrum ziet verschijnen. De VFO staat nu op 10139 kHz en je hoort 10140 kHz signalen met een audio toon van 1 kHz! Het klinkt ingewikkeld maar dat is het niet.
Wanneer de ontvanger op de geluidskaart van de PC wordt aangesloten, dan is de laatste
LF trap van de oorspronkelijke ontvanger (rechts van de blauwe streep) overbodig.
Resultaten
PSK31 is prima te ontvangen met de frequentie stabilisator. Met de lock indicator bestaande uit twee ledjes kan goed gecontroleerd worden of de stabilisator binnen zijn regelbereik blijft. Voor ontvangst van SSB en CW stations wordt de frequentie stabilisator uitgeschakeld. De frequentie stappen zijn veel te groot en de stabilisator veroorzaakt toch nog wat zwakke, maar irritante bijgeluidjes. Gelukkig is de VFO stabiel genoeg voor ontvangst van SSB en CW. De fijnafstemming werkt prima, het afstemmen op SSB stations is nu heel gemakkelijk.
Ontvangst van PSK31 met het programma MultiPSK van
Patrick F6CTE gaat prima met de frequentie stabilisator!
ARGO, een programma voor ontvangst van QRSS bakens met heel laag vemogen
Verbindingen maken met heel laag vermogen, dat moet ons QRP'ers toch wel interesseren! Een aantal amateurs is actief met uitzendingen met heel laag vermogen van minder dan 100 mW. En het lukt hen om daarmee wereldwijd verbindingen te maken. Dit doen ze door een hele lage seinsnelheid te gebruiken in combinatie met een speciaal computer programma zoals ARGO. De seinsnelheid is heel laag, 1 punt duurt 1 tot 3 seconden. Ook moet je een frequentie stabiele zender en ontvanger hebben. Maar stabiel is deze simpele ontvanger met frequentie stabilisator zeker!
Helaas waren er geen stations actief, wel kon ik een professionele HF generator gebruiken om eens te testen hoeveel beter zo'n signaal te ontvangen is vergeleken met gewone CW signalen.
Ontvangst van QRSS signalen met het programma ARGO.
De 31 Hz lijn is het zwakke testsignaal.
Het is heel leuk om met dit programma te experimenteren. Om op de exacte frequentie te kunnen afstemmen heb ik een aansluiting voor een frequentie teller gemaakt op de frequentie stabilisator. Ook moet de geluidskaart gecalibreerd worden, die van mij wijkt bij 1 kHz ongeveer 20 Hz af. Voor dit ijken kun je het 976 Hz kloksignaal nemen. Even met je vinger aanraken is voldoende om een sterk ijksignaal zichtbaar te maken.
En zo laat ook dit verhaaltje weer eens zien dat je heel veel knutselplezier kunt hebben met heel eenvoudige schakelingetjes!